一种生产次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的方法技术

一种生产次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的方法，属于精细化工领域，具体地说是橡胶硫化促进剂生产技术领域，尤其涉及一种生产次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的方法。包括将2-巯基苯并噻唑M加入到溶剂中，搅拌均匀后加入有机胺，然后加入氧化剂二氧化氯，反应结束后，将混合物经固液分离、洗涤、烘干，得次磺酰胺类硫化促进剂成品。本发明专利技术使用的氧化剂是二氧化氯，该氧化剂简单易得、氧化能力强；本发明专利技术工艺简单、成本低、收率高，合成的促进剂纯度达到99％以上，收率达到90％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精细化工领域，具体地说是橡胶硫化促进剂生产
，尤其涉及一种生产次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的方法。
技术介绍
随着轮胎橡胶工业的发展，硫化促进剂的研究与生产越来越受到重视，而随着生产过程向高温高效的方向发展，胶料发生早期硫化现象严重。促进剂在橡胶硫化过程中发挥了至关重要的作用，其中次磺酰胺类促进剂是迟效性促进剂，它能在硫化开始的阶段没有促进效果，而高温时迅速发生分解，生成硫基苯并噻唑和胺化合物。噻唑在碱性胺的作用下发挥极大的促进效能，使硫化很快完成，因此产生了迟效高速硫化作用。次磺酰胺类促进剂与噻唑类的促进剂有相同的促进基，但多了防焦基和活性基，克服了噻唑类焦烧时间短的特点，兼具抗焦烧性强和硫化时间短两大优点。次磺酰胺类促进剂发展较快，适宜用于天然胶、丁苯胶、丁腈胶、顺丁胶和异戊橡胶等的硫化，是目前橡胶科学领域和橡胶助剂行业的研究热点。1947年孟山都公司首先就次磺酰胺的制备申请了美国专利，之后随着研究的深入，越来越多的合成方法得以相继公开。按照氧化剂的不同种类，主要有次氯酸钠氧化法、双氧水氧化法、氧气氧化法和其他氧化法。次氯酸钠氧化法是以2-巯基苯并噻唑(M)与胺类物质在氧化剂次氯酸钠存在下进行缩合生成。该法工艺成熟，原料成本较低，具有产品质量好，收率较高的优点，是目前国内外生产所采用的主要方法。但是反应结束后，液相产物成分复杂，有用成分较难分离回收，产生大量工业废水，环境污染严重。用双氧水作为氧化剂进行反应，成盐率不高，促进剂收率低。氧气氧化法是指M与胺类物质在氧气或空气存在下催化氧化生成次磺酰胺。此法优点主要是产品质量好、反应快、收率高、污染小。但是该法使用的设备特殊，设备投资大，催化剂价格也比较昂贵，且该工艺存在运行安全性差，操作成本高等问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述生产过程中存在的收率低、环境污染严重、成本高等问题，提出一种新的工艺简单、成本低、收率高的次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的生产方法，具体地说是以二氧化氯(ClO2)作为氧化剂的生产方法。为达到上述目的，本专利技术通过下述步骤加以实现：(1)将M加入到溶剂中，并搅拌均匀，得到混合液；(2)向混合液中加入有机胺，并充分混合均匀；(3)向混合液中加入氧化剂二氧化氯，反应结束后得到混合物；(4)将混合物经固液分离、洗涤、烘干，得次磺酰胺类硫化促进剂成品。作为本专利技术合成次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的一种优选，合成过程中使用的有机胺为环己胺、二环己胺、叔丁胺、吗啉、二乙胺、二异丙胺中的任意一种。作为本专利技术合成次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的另一种优选，氧化剂二氧化氯是以水溶液缓慢滴加或气体通入方式加入。作为本专利技术合成次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的又一种优选，加料摩尔比为M：有机胺：二氧化氯为1：(1.0～10.0)：(0.5～2.0)。作为本专利技术合成次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的又一种优选，反应温度为5～85℃。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于，首次提出并使用的氧化剂是二氧化氯，该氧化剂简单易得、氧化能力强，并是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。此外，反应后母液可以作为溶剂和原料循环使用，减少了水和有机胺的使用，减少了生产过程中废弃物的排放，环境污染大大降低，是典型的环境友好型的生产工艺。因此本专利技术在节约能源使用、降低生产成本、新型氧化剂开发等方面提供了很好的技术借鉴，工业生产价值高。本专利技术工艺简单、成本低、收率高，合成的促进剂纯度达到99％以上，收率达到90％以上。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面实施例会对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。实施例中使用的装置均为现有的公知设备，实施例中使用的原料、试剂均为市购产品。实施例1：将45.3g(0.25mol)、2-巯基苯并噻唑(M，含量不低于96％)、90mL去离子水(溶剂)加入反应器中混合均匀，然后在搅拌下加入240.0g(2.4mol)环己胺，充分混合均匀，控制反应温度在35℃，缓慢滴加入含有8.4g(0.125mol)的质量分数为15％的二氧化氯水溶液，继续反应2.0h。反应结束后，溶液冷却至室温，并停止搅拌。然后将反应混合物置入固液分离器中进行分离，分离得到的固体滤饼经水洗、脱水、干燥得到N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)成品，滤液中过量的环己胺回收待用。经检测，成品CZ纯度为99.1％，收率为95.8％。在反应条件和物料加入量均相同的条件下，使用次氯酸钠、双氧水、氧气三种不同的氧化剂，得到N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)成品纯度和收率结果如表1所示：表1氧化剂种类对促进剂CZ纯度和收率的影响情况实施例2：将52.6g(0.30mol)2-巯基苯并噻唑(M，含量不低于96％)与100mL饱和食盐水(溶剂，也可用上批反应结束后的母液代替)加入反应器中混合均匀，再将27.8g(0.32mol)吗啉搅拌下加入反应器中，升温至85℃，缓慢通入27.0g(0.40mol)二氧化氯气体，反应1.5h后，溶液冷却至室温，并停止搅拌。然后将反应混合物置入固液分离器中进行分离，分离得到的固体滤饼经水洗、脱水、干燥得到N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)成品，滤液即为母液作为循环物料备用。经检测，成品NOBS纯度为99.8％，收率为95.5％。在反应条件和物料加入量均相同的条件下，使用次氯酸钠、双氧水、氧气三种不同的氧化剂，得到N-氧二乙撑基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)成品纯度和收率结果如表2所示：表2氧化剂种类对促进剂NOBS纯度和收率的影响情况实施例3：向一只装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶内加入123.5g(0.71mol)2-巯基苯并噻唑(M，含量不低于96％)、100mL去离子水并充分搅拌，然后在搅拌下加入73.1g(1.0mol)叔丁胺，充分混合均匀，控温5℃，逐滴缓慢加入含有二氧化氯45.2g(0.67mol)的质量分数为20％二氧化氯水溶液，然后继续反应4.5h。反应结束后，控制溶液温度至室温，并停止搅拌。然后将反应混合物沉淀并抽滤，分离得到的固体滤饼经水洗、脱水、干燥得到N-特丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)成品，滤液中的叔丁胺回收待用。经检测，成品NS纯度为99.5％，收率为96.8％。在反应条件和物料加入量均相同的条件下，使用双氧水、次氯酸钠、氧气三种不同的氧化剂，得到N-特丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)成品纯度和收率结果如表3所示：表3氧化剂种类对促进剂NS纯度和收率的影响情况实施例4：将47.4g(0.25mol)二环己胺与200g异丙醇混合均匀后，在搅拌下加入47.8g(0.25mol)2-巯基苯并噻唑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的方法，其特征是包括以下步骤：（1）将M加入到溶剂中，并搅拌均匀，得到混合液；（2）向混合液中加入有机胺，并充分混合均匀；（3）向混合液中加入氧化剂二氧化氯，反应结束后得到混合物；（4）将混合物经固液分离、洗涤、烘干，得次磺酰胺类硫化促进剂成品。

【技术特征摘要】
1.一种生产次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的方法，其特征是包括以下步
骤：
（1）将M加入到溶剂中，并搅拌均匀，得到混合液；
（2）向混合液中加入有机胺，并充分混合均匀；
（3）向混合液中加入氧化剂二氧化氯，反应结束后得到混合物；
（4）将混合物经固液分离、洗涤、烘干，得次磺酰胺类硫化促进
剂成品。
2.如权利要求1所述的一种生产次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的方法，
其特征是所述的有机胺为环己胺、二环己胺、叔丁胺、吗啉...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万兴，
申请(专利权)人：聊城金歌合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37